JPS6333134A - 変形缶胴の自動成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、金属缶製造時における丸缶胴から角缶胴を
自動成形する方法に関するもので、金属缶の製造に関連
する産業分野に属する。

（従来の技術） 従来丸缶胴を角缶胴に成形する時には、印刷の図柄位置
等を特定する為に、溶接のビード線を定められた位置に
設定しなければならなかった。

前記における溶接のビード線を定められた位置におくに
は、手動又は半自動の成形機を用いる場合には手作業で
あった。また自動成形の場合には、通常横方向に溶接さ
れているので、溶接機から排出された状態のまま搬出し
、溶接アームから支持している成形割型に缶胴を嵌装し
、割型を開いて成形する。

また伯の自動成形の場合に、溶接ビード位置検出に缶を
直立させ、ついで缶を回転させ乍らＥｎ　Ｉｌｌの内外
面にローラーを押しつけ、溶接部の厚さを検知し、ブレ
ーキモーターで缶胴の回転機構を停止させている例もあ
る。

（発明により解決すべき問題点） 前記において、手作業により溶接ビード位置を定める場
合は問題を生じないが、自動成形の場合に、溶接ローラ
ーから割型に到達するまでの間に缶胴は自由に回転する
可能性があり、到達時に既にずれが生じている。また型
に嵌装し、割型が開く瞬間（缶胴を保持しているのが割
型自体の為）成形型によってずれが生じる。特に溶接ビ
ードが缶胴の平面中央にある場合はずれが小さいが、溶
接ビードが缶胴の隅部にある場合にずれが大きい。

また缶胴を回転し、厚さの変化により溶接ビードを検知
する方法にあっては、停止機構がブレーキモーターに頼
っている為に、正確な停止が期待できない。更にローラ
ーで溶接重合部を挟む方式は、その厚さを検知するもの
であるが、従来の溶接は溶接部の重合部が３ＩＩＩＲ〜
Ｖｒｍ位の広さになっている為に、重合部の厚さが母材
厚さｔに対し２１以上あった。所が最近の溶接方式では
、重合部が非常に小さく（例えば０．２７１１位）重合
部の厚さも母材厚さ尤に対し１．４を以下となる。

即ち仮に母材厚さｔ＝０．２ｍの場合、重合部厚さは０
．２８ｔとなり、その差は僅か０．０８ｍとなるので、
その検出が不可能となる。また仮に検知できる精度を有
したとしても、缶胴成形の際の極く僅かな変形（例えば
ガイド等による折れ曲り縁等）をも検出し、本来の溶接
ビード検出にはならないなど諸種の問題点があった。

（問題点を解決する為の手段） 然るにこの発明は、先づ溶接ビードの大凡の位置を検出
し、ついで精確な位置を検出するように二段構えで検出
することにより、高精度、かつ容易迅速に検出すること
に成功した。

即ち第１にセンサーを特定の位置に固定して缶胴を回転
させ、溶接ビードを検出する場合、その回転速度の速さ
から（例えば３００＃ｌｌφの缶で毎分６０缶の速度の
場合に、その周速は、最低１回転した場合でも２２６ｍ
／分となる。）溶接ビードを検出してブレーキモーター
等で停止させても惰性によるオーバーランは大きなもの
となり、側底位置決め装置として機能しない。そこで前
記検出を第１の検出位置で行い、大凡の位置を定める。

この場合のオーバーランは最大９０度となる。そこで前
記位置を保持したまま、第２の検出位置へ搬送し、前記
と同様に操作して検出すれば、今度は移動量が少なくて
よいから、周速が小さくなるので、検出精度が箸しく向
上する。即ち第２の検出位置では、第１の検出位置の回
転方向とは逆方向に回転させるとにより、回転角は第１
の検出位置におけるオーバーラン分でよいことになり、
周速も小さくてよいことになる。前記における第２の検
出位置は、基本的には第１の検出位置と同様の方法であ
るが、第２の検出位置における缶胴の回転駆動は、サー
ボモーターを使用する事によりパルスをカウントして缶
胴の回転を停止させることができるので、惰性でオーバ
ーランする事はなくなる。　更に予め設定したパルスカ
ウント数によりセンサー通過後の溶接ビード位置を任意
の角度で停止させることができるので、この様にしても
測定精度を向上することができる。

次に回転する缶胴と、センサー距離のバラツキおよびセ
ンサーと缶胴面との角度違い等に起因する検出誤差につ
いては、次のようにする。例えばセンサーと缶胴面との
距離のバラツキは、使用するセンサーがその測定距離に
より精度保証されるものである場合、若しくは缶の直径
方向に歪みによる距離差が出た場合には正確な検出はで
きない。

また光ファイバーセンサー等を用いてビード検出しよう
とする場合において、ファイバーから投光された光が被
検査物に当って反射される時、若しその被検査物のファ
イバーセンサーヘッドに対向する角度がバラついていた
とすれば、反射角度にもバラツキが出て、受光ファイバ
ーでその反射光線を受光することができない。一方金属
缶の缶胴を成形する場合には、缶胴材を丸めて端縁を溶
接するのであるが、板材の硬度、板厚及び溶接時の型に
より出来上り缶胴は真円になり難い。また成形後の溶接
前後のガイド等で、缶胴に折れ筋が付いて正確な曲面に
なっていない部分もある。また溶接時には、法部が２０
０℃〜１０００”Ｃの熱で缶胴材を溶かす為、殊に最終
溶接部の後端に溶融した材料がパリの様に凸起となって
残る。その為缶胴を水平面に立てた場合、前記凸起によ
って缶胴が垂直に立たな（なる。このような場合にも正
確な検出は不可能となる。

然るにこの発明は、上部バットを設けて下部の回転テー
ブルに載せられた缶の上部から、前記バットを下降させ
て缶口部へ押し込み、上部バットの割型を開いて缶口部
の歪みを矯正すると同時に、缶胴を下圧することにより
、前記凸起を押し潰し乍ら缶胴を垂直に保持させる。

前記におけるセンサーは、缶胴の表面には接しないよう
になっているので、缶胴に対し、傷を生じたり、ズレを
生じるおそれはない。

前記のように、溶接ビード位置を検出し、缶胴を所定位
置に保持させたならば、次工程までの搬送は特に注意し
、関係位置がずれないようにしなければならない。そこ
で缶胴のキャリアーホルダーには電磁石を埋設しておき
、缶胴を確に咬えてら磁力を発生させ搬送して、缶胴が
定位置に停止してから、前記ホルダーの電磁石の電源を
切るようにする。前記のようにして缶胴を成形したなら
ば、再びセンサーで溶接ビード位置を検出し、ずれが生
じているものは、当該缶胴を排除して製品の品質を向上
させる。

（発明の作用） 即ちこの発明によれば、缶胴の溶接ビード位置を二段階
に亘って検出するので、検出後の缶胴のビード位置が正
確に所定位置に保持される。また溶接ビード位置の検出
に際し、センサーと対向する缶胴を一定の状態（真円で
あることと、直立させて直角に対向させる）に保たせる
ことかできる。

（実施例） 次にこの発明の実施例を添付図面について説明する。

先づ第１図において缶胴板１の両端縁を重ね溶接し、丸
缶胴２を成形する。

通常溶接は横置状態で行われるので、第１検出位置への
直前で横にしＣ運ぼれＩこζＪ−胴２は、回動盤１５上
へ移り（第５図）、電磁石１６により保持させたまま、
回動盤１５を矢示１７のように９０度回転すると、缶ｆ
ｇ４２はりフタ−３上へ移り直立する。この場合にリフ
ター３上には電磁石１９が設置されているので、前記電
磁石１６の電源を切ることにより、缶胴はリフター３上
へ保持される。次にリフター３上の缶胴２の上部内側へ
案内ヘッド４の割型バット４ａを挿入して、前記割型バ
ット４ａを開くことにより、丸缶胴１の上端部２ａを真
円に整形し、核部へセンサー６を近接したまま案内ヘッ
ド４を回転する。この場合に、溶接ビード５が第３図中
（２）図の位置にあった場合に、缶Ｗ４２が矢示７の方
向へ回転（回転方向は一定とする）したとするならば、
約１３５度回転した所で検出され、案内ヘッド４の駆動
モータが停止する。この検出と停止の間の時間的遅れで
、溶接ビード５は第３図中（ハ）図のように０１だけ（
例えば最大５度）行きすぎる。このような回転ずれθ１
を常時一定にできるならば、予めθ１だけのずれを見込
んで、溶接ビード５の位置を決めるようにすれば、検出
精度をあげることができるが、前記（ａ）図における溶
接ビードθ０の角度は不定であり（例えば０度から１８
０度位の間にある）案内ヘッド４の角速度もばらつきが
あるので、θ１を一定とした場合に溶接ビード位置を高
精度に保つことは困難である。そこで第２の検出位置Ｂ
で第４図のように検出をもう一工程加え、案内ヘッド８
を矢示９のように逆回転する。この場合に最大逆回転角
θ１は比較的小さくなるので（例えば５度）、逆回転時
の回転ずれはきわめて微小（例えば最大０．５ＩＷＲ）
となり、溶接ビード位置を高精度に検出できる。図中１
８は缶胴支持用の永久磁石付保持板である。

前記検出を終えた丸缶ｒ１４２は、溶接ビード位置を一
定位置に保ったまま、成形機に運ばれ、第６図々示のよ
うにリフト１０により押し上げられ、エキスパンダー１
１に嵌装され、方形に成形される。エキスパンダー１１
は公知の成形型であって第７図のように、丸缶Ｊｆｉ２
はエキスパンダー１１を矢示１２．１３の方向へ拡張す
ることにより、角田ｌ１１１４が成形される。この場合
に溶接ビード５は、第８図中、角田胴１４の一辺ｌの中
央部１／２の位置にある。

（発明の効果） 即ちこの発明によれば、缶胴の溶接ビード位置を二段階
に亘って検出するので、二回目の缶胴回転角を小さくし
、回転速度の低下と停止位置精度の向上をはかり得る効
果がある。また溶接ビード位置検出直前に、缶胴を所定
の操作により整形するので、少なくともセンサーに対向
する部位は、常時一定条件（円弧面一定、直立）を具現
することができることになり、検出精度を向上し得る効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の缶胴生産工程の説明図、第２図は同
じく第１検出位置における正面図、第３図＠（ｂ）は同
じ検出時における缶胴の回転位置を示す平面図、第４図
は第２検出位置における正面図、第５図は同じく丸缶胴
倒立装置の正面図、第６図は同じく角田朋成形位置にお
ける正面図、第７図は同じく平面図、第８図は同じく成
形角缶胴の平面図である。 １・・・缶胴板　　　　　　２・・・丸缶胴３・・・リ
フター　　　　　４・・・案内ヘッド５・・・溶接ビー
ド　　　　６・・・センサー１４・・・角田胴

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　缶胴板を溶接して成形した丸缶胴を角缶胴に成形す
   る方法において、丸缶胴の溶接ビード検出センサーとの
   対向部位を整形すると共に、第１検出位置で大凡検出し
   、ついで第２検出位置で缶を回転し、溶接ビード位置を
   精確に検出して所定の位置に定めた後、角缶胴を成形す
   ることを特徴とした変形缶胴の自動成形方法 ２　溶接ビードの検出センサーは、光ファイバーセンサ
   ーとした特許請求の範囲第１項記載の変形缶胴の自動成
   形方法 ３　第２検出位置における缶の移動は、サーボモーター
   を使用し、パルスをカウントすることにより、センサー
   通過後のビード位置を所定角度に止めるようにした特許
   請求の範囲第１項記載の変形缶胴の自動成形方法